食品经速冻后，只要在适宜的条件下贮藏，可能有很长时间的贮藏期。但速冻食品在贮藏期间，由于各种因素的影响，还会发生一些不良变化，严重的能影响食品品质。
(一)冰晶的成长和重结晶食品冻结后，冰晶体的大小不会完全均匀。在相同温度下，冰结晶的蒸气压<液态水的蒸气压，大型冰晶的蒸气压<小型冰晶的蒸气压。在蒸气压差的推动下，在冷藏期间细小的冰晶会逐渐合并，成长为大的冰结晶。当温度发生波动时，含溶质较多的冰晶体首先融化，水分通过细胞膜扩散到细胞间隙的高温冰晶体上，在降温时再次结晶，使冰晶体颗粒增大。冰结晶的成长和重结晶会使细胞受到严重的机械损伤并促进蛋白质的变性。
(二)干耗与冻结烧冷藏食品与冷藏室的空气之间存在一个温度差，促使水分从食品中不断地升华到空气中。循环的空气在流经空气冷却器时受到冷却，露点下降而使吸收的水蒸气在蒸发管表面凝结成霜。周而复始的升华一凝结过程使食品不断干燥，并由此造成重量损失，即千耗。
随着贮藏期的延长，冻结食品发生干耗时，食品表面的水分不断升华，内部的水分不能向表面补充，造成食品表面呈多孔状，从而增加食品与空气中氧的接触面积，使食品脂肪、色素迅速氧化，造成食品变色、变味、脂肪酸败、芳香物质挥发、蛋白质变性和持水能力下降。速食品在冷藏过程中因严重干耗而引起的脂肪氧化，表面黄褐变的现象，通常被称为冻结烧。
冷藏食品的干耗与冻结烧，可以用镀冰衣和包装的方法加以防止，特别是多脂鱼类，在冰衣中加入抗氧化剂还能有效防止脂肪氧化。镀冰衣也叫包冰衣，是冻结食品表面附着一层冰膜的工艺方法。单个速冻食品如冻虾仁、扇贝等表面往往镀有冰衣。它可以减少干耗，使食品与空气中的氧气隔绝而延缓氧化，有利于保持冻品的品质。包冰衣时可适当添加抗氧化剂或防腐剂，也可适当添加附着剂以增加冰衣对水产品的附着。但是包装食品周围空气温度的波动能够使包装袋内部形成温差，促使水分发生迁移。例如，冰晶体可以在整个家禽的腹腔内形成或在包装袋的空隙处形成。
(三)化学变化
速冻食品在冷藏期间也会出现不同程度的化学变化，如维生素的降解，色素的分解，类脂物的氧化，某些化学变化引起的组织软化等，这些变化在一18℃下进行是缓慢的，温度越低则变化越慢。
肉的鲜红色是肌红蛋白的颜色，在冷藏过程中，肌红蛋白中的亚铁离子被氧化而生成暗红色的高铁肌红蛋白。美拉德反应在冷藏期间也在缓慢地进行，使鱼肉等变色。
速冻果蔬制品的色泽发生变化的原因有：酶促褐变;非酶褐变;色素的分解以及因制冷剂泄露造成的食品变色，如氨泄露时，红色胡萝卜会变成蓝色，洋葱、卷心菜、莲子的白色会变成黄色等。
速冻食品在贮藏过程中出现冰的升华作用，使产品表面变色。采用不透气的塑料薄膜包装或在产品表面保持一层冰晶层以及提库内相对湿度都是有效的防止措施。